电阻抗是指电路对电流电压变化所产生的阻力。

阻抗的写法主要有两种。(见第2图"复杂阻抗平面")

  1. 与电阻"R"(实部)和电抗"X"(虚部),例如Z=1+1j {\displaystyle Z=1+1j}。 {\displaystyle Z=1+1j}
  2. 有一个幅度和一个相位(大小|Z | {\displaystyle \left\vert Z\right\vert }{\displaystyle \left\vert Z\right\vert }和角度θ {\displaystyle angle \theta })。{\displaystyle \angle \theta }),例如Z=1.4 45 {\displaystyle Z=1.4\angle 45^{\circ }}。{\displaystyle Z=1.4\angle 45^{\circ }}(45度时为1.4欧姆)

阻值和电阻相当相似。

在电阻的情况下,一个电阻可以抵抗任何通过它的电流。电阻越大,实现给定电流所需的电压越高。其公式为:

V = R I {\displaystyle V=R*I{\displaystyle V=R*I}} ,其中V是电压,R是电阻,I是电流。

在阻抗的情况下,电感抵抗电流的变化,电容抵抗电压的变化。

电阻和阻抗的关键区别在于一个"变"字,变化率影响阻抗。通常"变化"用频率来表示,即电流或电压每秒改变方向的次数。其计算公式为

对于电感。Z = j 2 π f L {\displaystyle Z=j2\pi fL,}。 {\displaystyle Z=j2\pi fL\,}

对于电容器。Z=1 j 2 π f C {\displaystyle Z={\frac {1}{j2\pi fC}}}。 {\displaystyle Z={\frac {1}{j2\pi fC}}}

其中Z为阻抗的符号,j为虚数-1 {\displaystyle {\sqrt {-1}}}。{\displaystyle {\sqrt {-1}}}π {\displaystyle \pi }{\displaystyle \pi }为常数pi,f为频率,L为电感,C为电容。电阻和阻抗的单位相同,欧姆的符号为Ω {\displaystyle \Omega }。{\displaystyle \Omega }(大写的Ω)。

由上面的公式可知,阻抗随频率的变化而变化,例如,在零赫兹或直流电时,电感的阻抗为零,与短路相同,而电容的阻抗为无限大,与开路相同。大多数信号都是不同频率的许多正弦波的总和(详见傅立叶变换),每一个正弦波所经历的阻抗都不同。

与电阻类似,阻抗越高,实现给定电流所需的电压越高。其计算公式为:

V = Z I {\displaystyle V=Z*I} {\displaystyle V=Z*I},其中V是电压,Z是阻抗,I是电流。

物理层面,简化了很多东西。

  • 电阻是由电子与电阻器内的原子碰撞引起的。
  • 电容器中的阻抗是由电场产生的。
  • 电感中的阻抗是由磁场的产生引起的。

电阻和阻抗有一个重要的区别,就是电阻会耗散能量,会发热,但是电感和电容会储存能量,当能量下降的时候,可以把能量还给源头。

如果信号源、电缆和负载的阻抗都不相等,那么就会有一部分信号反射回信号源,浪费功率,产生干扰。反射的比值可以用来计算。

Γ = Z L - Z S Z L + Z S {\displaystyle \Gamma ={Z_{L}-Z_{S} \over Z_{L}+Z_{S}}}} {\displaystyle \Gamma ={Z_{L}-Z_{S} \over Z_{L}+Z_{S}}}其中Γ {\displaystyle \Gamma}}。{\displaystyle \Gamma }(大写的γ)为反射系数,Z S {\displaystyle Z_{S}{\displaystyle Z_{S}}}为源的阻抗,Z L {\displaystyle Z_{L}{\displaystyle Z_{L}}}为负载的阻抗。

任何能有波的介质都有波阻抗,即使是空旷的空间(光是电磁波,它可以在空间中传播)也有约377Ω{\displaystyle\Omega }的阻抗。{\displaystyle \Omega }.